《自动控制基础》课程期终考试试卷答案

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1、交通学院车辆工程专业2001级Sa《自动控制基础》课程期终考试试卷姓名：班级：学号：（考试时间：120分钟）一、填空题（本题共18分）1.反馈是指输出量通过适当的测量装置将信号全部或一部分返回输入端，使之与数量量比较。控制系统根据有无反馈作用可分为开环控制系统与闭环控制系统两类（本小题4分）2.已知函/心的-45）1（一彳），加）=⑷+5）犯）+（,+2）1（,）其中：力⑴为单位脉冲函数；1（'）为单位阶跃函数。（本小题4分）6se了5+2+1则这两个函数的拉氏变换：厶"3=，+9；厶也⑴卜73.最小相

2、位传递函数是指在s右半平面上既无极点，又无零点的传递函数。（本小题2分）4.G（s）=已知某单位反馈系统的开环传递函数为50(0.1$+1)(2$+1)则该系统的静态误差系数K严50；静态速度误差系数K严0；静态加速度误差系数=0（本小题3分）5.控制系统稳定的充分必耍条件是：系统特征方程式的根全部具有负实部（或闭环传递函数的极点全部具有负实部）。（本小题2分）6.控制系统的校正是指给系统附加一些具有某种典型环节特性的电网络、运算部件或测量装置，以有效改善整个系统的控制性能。滞后校正是利用其幅值衰减作用

3、，使系统稳定性得到改善。（本小题3分）二、选择题（本题共16分）1.作为系统（A）o（本小题2分）（A）开环系统不振荡；（B）闭坏系统不振荡;（C）开环一定振荡；（D）闭环一定振荡。2.已知某单位负反馈控制系统的前向通道传递函数为G（$）,则其闭环传递函数为（C）o（本小题2分）]]G（QG（Q（A）1+G（s）；（B）1一G（$）；（C）1+G（s）.①）1_G（$）3.已知某控制系统闭环传递函数极点在S平面上分布如下列各图所示，则输入撤消后系统是衰减振荡的有（A）；是单调发散的有（D）；是等幅振荡的

4、有（E）；是单调衰减的有（B）；是振荡发散的有（C）。（本小题5分）(A)(B)(C)(D)(E)4.如果控制系统的扰动是一个斜坡函数，那么只要在扰动作用点前有（B）,就可以消除扰动引起的稳态误差。（本小题2分）（A）—个积分器；（B）两个积分器；（C）一个微分器；（D）两个微分器。5.已知某闭环控制系统特征方程为^-15^+126=0,则该系统有（B）个特征根在右半[S】平面上。（木小题3分）A0个；（B）1个；（C）2个；（D）3个。6.加速度误差是指（D）。（木小题2分）A阶跃信号输入时引起的输出

5、加速度上的误差；B阶跃信号输入时引起的输出位置上的误差；C匀加速度信号输入时引起的输出加速度上的误差;D匀加速度信号输入时引起的输出位置上的误差。三、简答题（本题14分）1.绘图说明反馈控制系统的基本组成，及各组成部分的作用。（参考书本第6页）2.简述用顺馈方法对干扰引起的稳态误差进行补偿的原理。（参考书本第206页：1.按干扰补充）四、计算题（本题共52分）1.求如图所示有源网络的传递函数。（本小题6分）解:U“)_匕($)%"]j_]%r.+—Csi

6、Cs(/?2+/?4)a+iR4R2Cs+1••

7、•跻(/?2+RjCs+12.用结构图等效变换方法求如图所示控制系统的传递函数。（本小题10分）题四、2题图解:1P峰值时间：调整时间：S4.控制系统的结构图如图所示，现为了使系统特征方程的根的实数部分不大于-1,试确定传递函数中K的取值范围。（本小题8分）R(s)s(s+3)(s+5)C(s)>-R®C(s)1+G2(g(s)H2(s)+G2(s)[l-q(s)]SG)+所以:給+G2（g（$）恥萄;齐（$）[]-G（$）]-'⑸10CG）二1.已知某二阶系统的传递函数为：RG）代+1.265$+10

8、,求系统瞬态响应性能指标屮的峰值时间5,最大超调量Mp和调整时间"（偏差±2%时）。（本小题8分）解：系统无阻尼自然振荡角频率为：©二価=3・162（sd/s）系统的阻尼比为：2jl°:=1.013（$）最大超调量为:Mp=ex100%=52.686%4s=7-=6・325（s）题四、4题图解：系统的特征方程为：△"）二芒+8/+15$+K=0以2山-1代入方程，得：△dj+5宀2S]+K-8=0列劳斯表：3122山5K—81S118—K0K-81为了使系统特征方程根的实数部分不大于,必须使如上劳斯表中

9、第一列元素大于零，贝h（18—K>0彳・・・8vKvl8K—8>0补充题：如图（a）所示系统，其单位阶跃响应5⑴如图（b）所示，系统对单位阶跃输入响应的稳态误差弘，试确定K、N与T值。（本小题8分）K(s+a)$■.—严（爲+1）1K(a)(b)厂/、_3G+3）Gk（s）—5•己知系统开环传递函数为：、心一1）。试绘制其开环频率特性乃奎斯特曲线，并用乃奎斯特稳定判据判断闭环系统的稳定性。（本小题10分）解：（1）确定开环传递函数在由半s平